Shapeoko2

De Defko Ak Ñiëp Fablab
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caractéristiques

La shapeoko2 est une CNC de bureau open-source qui peut usiner des pièces, percer, couper au laser, imprimer en 3D, couper du tissu etc. Sa surface de travail est approximativement de 30cm x 30cm par 6cm mais elle peut être agrandie et l'axe Z allongé en remplaçant le porte-outil universel par des pièces sur mesure. La précision depend des courroies, poulies, moteurs et électornique utilisées. Par défaut, elle est d'un 40e de mm en X et Y, et d'un 320e de mm sur l'axe Z (cf page de configuration de Grbl).

Shapeoko2 en cours d'usinage à Ker-Thiossane, mars 2014

fonctionnement

http://docs.shapeoko.com/firstjob.html en cours de trad.

En selle: réalisez votre premier projet makerCam!

1. étape n°1 Rendez-vous avec votre navigateur sur le site http://www.makercam.com/ ou encore lancez l'applet Flash autonome makerCAM.swf (téléchargeable à l'adresse http://www.makercam.com/makercam.swf) dans un navigateur web.

Dézoomez jusqu'à ce que vous puissiez voir l'origine (coordonnées X,Y : 0,0)

(TODO insérer réglage des préférences en mm and so on)

(TODO: ill)

2. étape n°2 Sélectionnez dans la barre de menu Insert -> Rounded Rectangle. (en français: Insérer -> Rectangle arrondi). Dans la boîte de dialogue, entrez la valeur 3.5 (un point, pas une virgule!) à la fois pour la longueur(length) et la largeur (width). Laissez le rayon (radius) à 0.2. Cliquez sur OK. Vous avez un rectangle arrondi sur le plan de travail! Vous pouvez le déplacer de telle sorte que le coin inférieur gauche se retrouve à l'origine aux coordonnées (0,0).

 (TODO: ill)

3. étape n°3 Sélectionnez dans la barre de menu Insert -> Rounded Rectangle. Dans la boîte de dialogue, entrez la valeur 3.125 à la fois pour la longueur(length) et la largeur (width). Laissez le rayon (radius) à 0.2. Cliquez sur OK. Vous avez maintenant un nouveau rectangle arrondi sur le plan de travail! Vous pouvez le déplacer de telle sorte que le coin inférieur gauche se retrouve légèrement à l'intérieur du précédent rectangle comme sur l'illustration.

 (TODO: ill)
 

4. étape n°4

  Sélectionnez l'outil Crayon depuis la barre d'outil dans le coin supérieur gauche de l'écran. Utilisez-le pour dessiner la lettre initiale de votre nom en majuscule. Vous aurez peut-être besoin de plusieurs essais avant d'y parvenir. Si vous n'êtes pas satisfait du résultat, vous pouvez choisir un autre outil, celui du curseur, sléectionnez la ligne et effacez-la avec la touche "Backspace" de votre clavier. Une fois que vous avez obtenu un contour sommaire, prenez un peu de recul pour l'observer. C'est encore un peu brut de décoffrage, mais c'est pas mal pour un début!
 (TODO: ill)
 

5. étape n°5

 Prenez l'outil de dessin avec un cercle à l'extrémité de son curseur, et retravaillez le contour de votre lettre. Vous pouvez zoomer, et passer avec l'outil en question au dessus de l'un des coins. Avez-vous remarqué le point rouge? Vous pouvez alors cliquer et tirer ce point rouge jusqu'à ce que votre ligne soit droite (ou de la forme désirée). Lors que vous cliquez et déposez ce point rouge sur un autre, alors leurs deux lignes respectives fusionnent. 
 Une fois que la forme de la lettre vous satisfait, déplacez-là au centre des rectangles concentriques dessinés auparavant.

 (TODO: ill)
 

6. étape n°6

Sélectionnez votre lettre initiale avec l'outil pointeur. Une fois sélectionnée, son contour doit devenir orange. Nous nous apprêtons maintenant à réaliser notre premier tracé d'outil. Toujours dans la barre de menu, sélectionnez CAM -> Pocket. Remplissez les cases avec les valeurs de l'illustration, puis cliquez sur OK. Votre lettre devrait alors se retrouver remplie d'un motif à rayures.

name: letter_pocket (nom de l'objet poche) tool diameter : 0.125 (diamètre de l'outil, en mm) target depth: -3 (profondeur à atteindre, en mm) safety height : 15 (hauteur de garde, en mm, à laquelle la fraise remonte lors de ses déplacements sans usinage) stock surface: 0 (hauteur de la surface de travail, en mm) step over : 40 (tuilage, en %) step down : 1.5 (profondeur de passe, en mm) roughing clearance: 0 (hauteur de dégrossisage) feedrate: 30 (vitesse d 'usinage, en mm par seconde) plunge rate : 10 (vitesse de descente, en mm par seconde) direction: counter (direction de l'usinage, soit clockwise (dans le sens des aiguilles d'une montre), soit counterclockwise (dans le sens inverse)).


 (TODO: ill)
 

7. étape n°7

Sélectionnez le rectangle arrondi intérieur (celui réalisé à l'étape n°3). Dans la barre de menu, cliquez sur CAM -> Follow Path Operation (CAM -> opération de suivi de chemin). Remplissez les valeurs suivantes, puis cliquez sur OK. Le contour du rectangle doit désormais apparaitre en jaune.

name: trim_engrave (nom du chemin, ici gravure intérieure) tool diameter : 3.125 (diamètre de l'outil, en mm) target depth: -3 (profondeur à atteindre, en mm) safety height : 15 (hauteur de garde, en mm, à laquelle la fraise remonte lors de ses déplacements sans usinage) stock surface: 0 (hauteur de la surface de travail, en mm) step down : 1.5 (profondeur de passe, en mm) feedrate: 30 (vitesse d 'usinage, en mm par seconde) plunge rate : 10 (vitesse de descente, en mm par seconde)


 (TODO: ill)
 

8. étape n°8

Sélectionnez le rectangle arrondi extérieur (celui réalisé à l'étape n°2). Dans la barre de menu, cliquez sur CAM -> Profile Operation (CAM -> opération de profil). Remplissez les valeurs suivantes, puis cliquez sur OK.


name: coaster_cut_out (nom du chemin, ici découpe du périmètre extérieur) tool diameter : 3.125 (diamètre de l'outil, en mm) target depth: -20 (profondeur à atteindre, en mm) safety height : 15 (hauteur de garde, en mm, à laquelle la fraise remonte lors de ses déplacements sans usinage) stock surface: 0 (hauteur de la surface de travail, en mm) step down : 0.03125 (profondeur de passe, en mm) roughing clearance: 0 (hauteur de dégrossisage) feedrate: 30 (vitesse d 'usinage, en mm par seconde) plunge rate : 10 (vitesse de descente, en mm par seconde) direction: clockwise (direction de l'usinage, ici dans le sens des aiguilles d'une montre).

9. étape n°9

Le moment est venu de générer le Gcode. Si vous sélectionnez l'option "view cuts" (visualiser les coupes) dans la partie supérieure droite de l'écran, les tracés des outils seront remplis par diverses couleurs représentant les opérations. Si tout a l'air de fonctionner, vous pouvez continuer et cliquer sur le menu CAM -> calculate all (calculer tous les tracés). Voilà une bonne chose de faite!


10. étape n°10

Exportez votre Gcode! Votre modélisation devrait être chamarrée à ce moment, avec les différentes couleurs et lignes représentant les tracés des outils. C'est avant tout comme une carte destiné à permettre à votre fraise de retrouver son chemin. Une fois que vous avez calculés l'enssemble de tracés d'outil (ou toolpaths en anglais), on peut continuer et exporter le fichier Gcode à proprement parler. Dans la barre de menu, cliquez sur CAM -> export g-code. Il y a quelques détails dont il faut se souvenir à cette étape: l'ordre d'exécution devrait être:

en premier lieu, letter_pocket, puis trim_engrave et enfin coaster_cutout.

Une fois que c'est bien dans cet ordre, vous pouvez cliquer sur "all" (qui va sélectionner toutes les opérations à réaliser, puis cliquez sur "Export selected toolpaths" (exportation des tracés d'outil sélectionnés). Une boite de dialogue d'enregistrement de fichier doit apparaitre qui vous invite à choisir où enregistrer votre fichier. Appelons-le "monogramme.nc" and enregistrez-le à l'emplacement de votre choix. Une fois le fichier exporté (cela ne prend que quelques secondes), continuons en enregistrant votre travail dans un fichier au format SVG depuis MakerCAM. Passez par le menu File -> Save SVG. Enregistrez le en lieu sûr.


Etape suivante : prévisualisons le Gcode!

1. Rendez-vous sur www.buildlog.net/gview/

2. ouvrez un navigateur de fichier (explorer ou finder), retrouvez le fichier que vous venez de créer (monogramme.nc) et chargez-le par glisser-déposer (drag'n'drop) dans gview.

3. Ah! Mais c'est le monogramme! En tenant la touche "s" enfoncée tout en faisant glisser la molette de votre souris, vous pourrez zoomer et dézoomer. De la même façon, vous pourrez faire pivoter à votre guise la modélisation par click and drag (cliquer et tirer).

4. Les lignes bleues représentent les mouvement rapides qui sont effectués lorsque la machine est au-dessus du plan de travail et se déplace rapidement en un nouveau point. Ces mouvements ne sont pas des mouvements donnant lieu à un usinage, ils permettent simplement à la machine de se déplacer rapidement d'un point à l'autre.

5. Les lignes rouges représentent les arcs de cercle. Ce sont des mouvements ayant lieu simultanément dans les directions X et Y.

6. Le point vert représente l'origine. Prêtez-y beaucoup d'attention et faites en sorte que le coin inférieur droit de vos pièces soit proche de ce point. Si ce n'est pas le cas, retournez dans makerCAM, sélectionnez tous les éléments et déplacez-les au plus près de l'origine (0,0). Vous devrez ensuite tout recalculer et réexporter votre fichier.

Etape suivante: préparation du plan de travail

N'avez vous jamais eu l'impression qu'il vous manque encore et toujours une pièce du mécano? C'est le sentiment que j'ai eu lorsque j'ai lancé pour les premières fois un usinage sur ma toute première CNC. J'avais bien dessiné les pièces, je les avais transformées en instruction CAM, j'avais simulé leur découpe... Tout semblait bien aller jusqu'à ce que je les découpe réellement, où il me manquait bien une dernière information, mais laquelle... En tout cas, je restais face à la machine sans savoir par où commencer. En tout cas, j'espère que les lignes suivantes vous épargneront cette frustrante expérience.

1. Equipez le mandrin d'une fraise au diamètre 1/8e de pouce (3,125mm). Le nombre de flûtes importe peu, pourvu que ce ne soit pas une tête de gravure en V.

2. Votre Shapeoko est équipée d'origine d'un table martyre en médium épais d'un quart de pouce de 400mm par 450mm. C'est largement suffisant pour de petites pièces, et en ce quiconcerne ce monogramme, nous n'aurons pas besoin d'équipement supplémentaire. Si vous voulez une solution plus complète de fixation, je vous invite à consulter la page suivante: https://www.inventables.com/categories/fabricating/clamping

3. Coupez 4 morceaux de scotch double face de 5cm de long environ. Disposez les le long des côtés de votre plaque de bois. Vérifiez qu'elles tiennent bien!

4. Déplacez la tête de la machine jusqu'au coin gauche à l'avant de la zone de travail. Lorsque la machine est hors-tension, il vous suffit de saisir le moteur (spindle en anglais) et de l'amener au bon emplacement. Notez grossièrement les coordonnées de cet emplacement. Une fois ceci fait, vous pouvez déplacer le spindle là où il ne vous gênera pas.

5. Collez maintenant une plaque de bois sur la planche martyre. Appuyez suffisament fort pour qu'elle soit bien fixée. Il faut absolument éviter que le matériau soit éjecté de la machine et vous blesse au visage!

.. to be continued

réglages & maintenance

Traduction à faire du tutoriel consacré au test du diamant.

test du diamant dans du bois massif Fraké

montage

Source: [1]


Crédits

La machine du fablab n'aurait pas pu être assemblée sans la persévérance de Dodji Honou, Moudou N'Gom et Abdoulaye M'Baye